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歼-20机头部位为什么少了这根“尖刺”?一设计超过B-2

强国网 2019-10-03 10:31:04
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歼-20机头部位为什么少了这根“尖刺”?一设计超过B-2

进入新时期以来,随着中国国力的不断增强,中国军队在航母、潜艇、飞机等重要武器装备方面,更新换代速度之快、科技进步发展之新,令外军侧目。近年以来,代表着中国第四代战斗机的隐身歼-20已经横空出世,随着它的服役,标志着我军的航空战斗力已经取得了质的飞跃,并且在战斗机的总体性能上来说,中国已经处于全球空军领先层面。

各种超音速军用飞机脱俗超酷的外形令众多军迷着迷,而在经常发布的各种超音速飞机图片中,军迷总是能看到的一个熟悉的画面:飞机的机头部位通常有一根长长的“尖刺”,但歼-20的机头偏偏却少了这根“尖刺”。这到底是完全舍弃了,还是隐藏起来了?

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这根“尖刺”的大名其实叫空速管。飞机上天飞行,依靠流过机翼表面高速气流,产生的压力差,气流与飞机相对速度的大小是升力的决定性因素之一。这个相对速度叫做“空速”,是飞行的重要参数,空速管承担的唯一作用,就是测量空速的重要工作。

空速管由两个套在一起的细管组成,一个与外界连通,获得当前环境的即时气压;一个正面迎着风,感知气流吹来飞机承受的总压。两个细管间的压力差造成膜盒变形或液柱高差,就能直观地读出当前的空速。空速管作为作为一种简便可靠的机械装置,物美价廉,即使在二十世纪后半叶出现了新型的电子测速设备,空速管的地位仍然稳固,一架飞机通常要配备至少两套空速管装置,一般放在机鼻位置,电子测速设备仅作为备用。

但是随着战斗机在大量的飞行实践证明,机头空速管变成了“累赘”。高空中气温很低还有云雾等水汽。为了防止结冰失导致金属材质空速管失去灵敏的测速功能,还要在空速管安装加热装置,以便加热除冰。

于是,出于气动、安全、隐身等各种性能的综合考虑,各国想尽一切办法,空速管被做成了各种形态。F-35和歼-20目前都采用了嵌入式大气数据传感系统,这种测压方法使用压力传感器阵列加上算法修正,只需要在飞机特殊部位开孔,而不需要安装外置的测速结构。

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值得一提的是,在试飞验证阶段飞机一般仍要保留空速管用于收集数据,比如歼-20的原型机;但是在定型之后,歼-20机头的空速管才被正式取消,隐藏起来采用了嵌入式大气数据传感系统。

对隐身性能要求更高的B-2轰炸机,干脆一步到位舍弃了传统的空速管,在机头部位安装了6组嵌入式大气数据传感器,想永久代替机头空速管的作用。

2008年,一架价值20亿美元B-2轰炸机在关岛美军空军基地坠毁。事后查明原因是由于当地海上的潮湿气候,大量水汽进入导致飞机传感器故障,使得计算机提供的空速和高度数据严重失真报错,最终导致B-2在升空过程中撞地坠毁。

歼-20机头部位为什么少了这根“尖刺”?一设计超过B-2

此次事件也显示了高度依赖计算机给飞机带来的巨大风险,基于计算机技术制造的精密传感器,仍然不能完全取代空速管。就像人体上的阑尾,貌似没有作用,其实还是人体重要的免疫器官,一旦切除,还是会给人体带来很大的消极作用。B-2也正是拿掉了空速管--这个至关重要的飞机“阑尾”,酿成人类有史以来,单次损失最大的军事航空事故。而歼-20应该是充分吸取了这起B-2深刻的事故教训,采取了更为保险的改进型嵌入式大气数据传感系统。(浔阳江上风)

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